Uudelleenkiteytettypiikarbidi (RSiC) keramiikkaovat akorkean suorituskyvyn keraaminen materiaali. Erinomaisen korkean lämpötilan kestävyyden, hapettumisenkestävyyden, korroosionkestävyyden ja korkean kovuuden ansiosta sitä on käytetty laajasti monilla aloilla, kuten puolijohteiden valmistuksessa, aurinkosähköteollisuudessa, korkean lämpötilan uuneissa ja kemiallisissa laitteissa. Korkean suorituskyvyn materiaalien kysynnän kasvaessa nykyaikaisessa teollisuudessa uudelleenkiteytetyn piikarbidikeramiikan tutkimus- ja kehitystyö syvenee.
1. Valmistustekniikkauudelleenkiteytetty piikarbidikeramiikka
Uudelleenkiteytetyn valmistustekniikkapiikarbidikeramiikkasisältää pääasiassa kaksi menetelmää: jauhesintraus ja höyrypinnoitus (CVD). Niistä jauhesintrausmenetelmä on piikarbidijauheen sintraus korkean lämpötilan ympäristössä siten, että piikarbidihiukkaset muodostavat tiheän rakenteen rakeiden välisen diffuusion ja uudelleenkiteytymisen kautta. Höyrypinnoitusmenetelmä on kerrosta piikarbidi substraatin pinnalle kemiallisen höyryreaktion kautta korkeassa lämpötilassa, jolloin muodostuu erittäin puhdas piikarbidikalvo tai rakenneosia. Näillä kahdella tekniikalla on omat etunsa. Jauhesintrausmenetelmä soveltuu laajamittaiseen tuotantoon ja sillä on alhaiset kustannukset, kun taas höyrypinnoitusmenetelmä voi tarjota korkeamman puhtauden ja tiheämmän rakenteen, ja sitä käytetään laajalti puolijohdealalla.
2. Materiaalin ominaisuudetuudelleenkiteytetty piikarbidikeramiikka
Uudelleenkiteytetyn piikarbidikeramiikan erinomainen ominaisuus on sen erinomainen suorituskyky korkeissa lämpötiloissa. Tämän materiaalin sulamispiste on jopa 2700°C ja sillä on hyvä mekaaninen lujuus korkeissa lämpötiloissa. Lisäksi uudelleenkiteytetyllä piikarbidilla on myös erinomainen hapettumisenkestävyys ja korroosionkestävyys, ja se voi pysyä vakaana äärimmäisissä kemiallisissa ympäristöissä. Siksi RSiC-keramiikkaa on käytetty laajalti korkean lämpötilan uuneissa, korkean lämpötilan tulenkestävissä materiaaleissa ja kemiallisissa laitteissa.
Lisäksi uudelleenkiteytetyllä piikarbidilla on korkea lämmönjohtavuus ja se voi johtaa tehokkaasti lämpöä, minkä vuoksi sillä on tärkeä käyttöarvoMOCVD-reaktoritja lämpökäsittelylaitteet puolijohdekiekkojen valmistuksessa. Sen korkea lämmönjohtavuus ja lämpöiskunkestävyys takaavat laitteen luotettavan toiminnan äärimmäisissä olosuhteissa.
3. Uudelleenkiteytetyn piikarbidikeramiikan käyttöalueet
Puolijohteiden valmistus: Puolijohdeteollisuudessa uudelleenkiteytettyä piikarbidikeramiikkaa käytetään substraattien ja tukien valmistukseen MOCVD-reaktoreissa. Korkean lämpötilan kestävyyden, korroosionkestävyyden ja korkean lämmönjohtavuutensa ansiosta RSiC-materiaalit voivat säilyttää vakaan suorituskyvyn monimutkaisissa kemiallisissa reaktioympäristöissä, mikä varmistaa puolijohdekiekkojen laadun ja tuoton.
Aurinkosähköteollisuus: Aurinkosähköteollisuudessa RSiC:tä käytetään kiteenkasvatuslaitteiden tukirakenteen valmistukseen. Koska kiteiden kasvu on suoritettava korkeassa lämpötilassa aurinkokennojen valmistusprosessin aikana, uudelleenkiteytetyn piikarbidin lämmönkestävyys varmistaa laitteiston pitkän aikavälin vakaan toiminnan.
Korkean lämpötilan uunit: RSiC-keramiikkaa käytetään laajalti myös korkean lämpötilan uuneissa, kuten tyhjiöuunien vuorauksissa ja komponenteissa, sulatusuuneissa ja muissa laitteissa. Sen lämpöiskun kestävyys ja hapettumisenkestävyys tekevät siitä yhden korvaamattomista materiaaleista korkean lämpötilan teollisuudessa.
4. Uudelleenkiteytetyn piikarbidikeramiikan tutkimussuunta
Suorituskykyisten materiaalien kasvavan kysynnän myötä uudelleenkiteytetyn piikarbidikeramiikan tutkimussuunta on vähitellen selkeytynyt. Tuleva tutkimus keskittyy seuraaviin näkökohtiin:
Materiaalin puhtauden parantaminen: Täyttääkseen korkeammat puhtausvaatimukset puolijohde- ja aurinkosähkökentillä tutkijat tutkivat tapoja parantaa RSiC:n puhtautta parantamalla höyrypinnoitustekniikkaa tai ottamalla käyttöön uusia raaka-aineita, mikä lisää sen sovellusarvoa näillä korkean teknologian aloilla. .
Mikrorakenteen optimointi: Sintrausolosuhteita ja jauhehiukkasten jakautumista säätelemällä voidaan uudelleenkiteytetyn piikarbidin mikrorakennetta edelleen optimoida, mikä parantaa sen mekaanisia ominaisuuksia ja lämpöiskun kestävyyttä.
Toiminnalliset komposiittimateriaalit: Sopeutuakseen monimutkaisempiin käyttöympäristöihin tutkijat yrittävät yhdistää RSiC:tä muihin materiaaleihin kehittääkseen monitoimiominaisuuksia omaavia komposiittimateriaaleja, kuten uudelleenkiteytettyjä piikarbidipohjaisia komposiittimateriaaleja, joilla on korkeampi kulutuskestävyys ja sähkönjohtavuus.
5. Johtopäätös
Suorituskykyisenä materiaalina uudelleenkiteytettyä piikarbidikeramiikkaa on käytetty laajasti monilla aloilla niiden erinomaisten korkean lämpötilan, hapettumisenkestävyyden ja korroosionkestävyyden vuoksi. Tulevaisuuden tutkimus keskittyy materiaalien puhtauden parantamiseen, mikrorakenteen optimointiin ja funktionaalisten komposiittimateriaalien kehittämiseen vastaamaan kasvavia teollisuuden tarpeita. Näiden teknologisten innovaatioiden ansiosta uudelleenkiteytetyllä piikarbidikeramiikalla odotetaan olevan suurempi rooli korkean teknologian aloilla.
Postitusaika: 24.10.2024